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【视点】协作机器人的未来:与工业机器人的“对立统一”

2018-04-22 08:09 高工机器人网 阅读:10440
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摘要不久前,日本川崎重工推出的新型协作机器人系统“继承者(Successor)”吸引了许多机器人业内人士。据介绍,该系统具有新开发的控制器和传感器,可通过重现工程师的动作实现远程协作,同时可与各种川崎机器人兼容。

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  【文/虞超】不久前,日本川崎重工推出的新型协作机器人系统“继承者(Successor)”吸引了许多机器人业内人士。据介绍,该系统具有新开发的控制器和传感器,可通过重现工程师的动作实现远程协作,同时可与各种川崎机器人兼容。
  
  在传统工业机器人逐渐取代人类完成单调、重复性高、危险性强的工作时,协作机器人正开始慢慢渗透至各个工业领域,其更高的安全性以及能够直接和操作人员在同一条生产线工作的特性则越发受到各界的关注。
  
  自2008年优傲机器人推出世界上第一款协作机器人产品UR5以来,许多机器人公司都陆续研发了自己的协作机器人,例如ABB的Yumi,KUKA的iiwa,安川的Motoman,Fanuc的CR系列等。
  
  《2017年协作机器人行业发展白皮书》显示,2016年全球协作机器人销量为1.05万台,而同年的工业机器人销量为29.4万台。另据GGII统计,2017年全球工业机器人出货量达34.6万台,协作机器人则不足这一数字的5%。
  
  单纯从出货量来看,协作机器人尚未显现出蓬勃态势,然而即便如此,业界的热情依旧没有衰减: 2017年仅国内就有包括大族、节卡、艾利特、珞石、同川、镁伽、麦荷、扬天科技、智昌、格力等多匹黑马杀出。
  
  ■ 为何机器人企业争相布局协作机器人?
  
  KUKA的一位工程师表示,人机协作型机器人是未来的机器人发展的方向,德国在发展人机协作技术上还是有迹可循的。“德国的理念认为,在很多自动化产线上,人和机器是可以互通互融的。KUKA很早之前就在做人机协作机器人,也一直在往这个方向发展。但是可能在近几年协作机器人还是没办法迅猛发展,所以先储备技术。”
  
  不过这位工程师同时也表示,人机协作机器人在高负载领域还是不适合的。“因为高负载领域如果传感器太敏感容易出现许多错误报警,不够敏感又起不到人机协作的意义。”
  
  同川科技总经理沈晓龙说,同川当初做协作机器人是出于两点考量,其一是协作机器人对核心技术的要求比传统机器人更高,其二是国内制造业企业作业现场很多还比较零散,并不具备大规模制造的能力,在这样的作业环境下协作机器人具备更高的灵活性。
  
  沈晓龙认为,协作机器人是众多机器人企业对国内市场共同的认知方向。“协作机器人可能更加适合国内的工业现状,所以大家也就自然而然有了这种意识,再加上传统工业机器人的市场已经一片红海,技术门槛也越来越低,很多企业只需要购买核心零部件就能组装,所以有一定技术经验的机器人企业都会选择研发协作机器人。”
  
  大族机器人总经理王光能也表示,协作机器人是未来的方向。
  
  既然传统的工业机器人厂商也早已布局协作机器人,那么和传统工业机器人相比,协作机器人又具备哪些优势呢?
  
  “相对于工业机器人对外在空间及硬件的要求,优傲机器人作为一种小型化的协作机器人极大地降低了使用门槛,它可在有限的空间内灵活地完成安装和部署。”优傲机器人中国区市场部负责人Iris告诉高工机器人网。
  
  在执行动作和设计编程工作上,优傲所配备的示教器类似于iPad,90%以上的编程工作可以通过示教器来完成。示教板完全是图形化的界面,也是模块化的处理,会使用智能手机的人都可以操作它。其图形化的界面,包含360度的任何方向。机器人TCT中心点所找的位置也可以通过上下左右的方式来移动。如果选取自由驱动的模式,机器人可以随着操作人员的手进行拖动。机械手还可根据人手的速度和轨迹,模仿人手的动作,从而节省大量的时间。
  
  来自爱普生(中国)工业机器人的马聪经理说,协作机器人主要是实现人和机器之间完全的协同配合,另外还要有更加简洁的编程功能。“国内的系统集成商和终端用户,其自动化水平参差不齐,有些具备很强的自动化改造能力,而有些则不具备,因此协作机器人能够帮助后者,使其自动化的导入更为自然流畅。”
  
  ■ 未来,协作机器人会变成什么样?
  
  当前,协作机器人还处于“百花齐放、百家争鸣”的阶段,对于其具体的形态,大家也有着不尽相同的理解,例如ABB推出的Yumi机器人和川崎的duAro属于双臂协作机器人,而优傲和众多国内厂商的协作机器人则是单臂。
  
  那位来自KUKA的工程师坦言,现在有很多能把单臂演变成双臂的软件,而且多数的应用单臂就能胜任,在这样的前提下,双臂并不是未来的发展趋势。
  
  爱普生方面则认为,在SCARA和六轴中增加一些功能,做高其附加价值,就能在现阶段达到“人机协作”的效果。“协作机器人和传统的工业机器人之间并没有特别分明的界限,未来两者之间或许会逐步走向融合。”
  
  王光能说,智能化是大势所趋,而人机协作则是智能化的初级阶段,他认为,未来传统的工业机器人将有一部分会走向协作。
  
  沈晓龙表示,如果只是从安全和人机共存的角度来说,为传统的工业机器人增加更多的传感器也是一种解决方法,但是随之而来的还有成本的提高和系统复杂性的问题,应该从源头上进行相应的设计。另外在重量上协作机器人和传统工业机器人有区别,单纯在传统工业机器人上增加传感器就没办法控制机器人的重量。
  
  “未来的工业机器人一定会向着更加安全、更加智能、更加轻巧的方向发展,协作机器人和传统的工业机器人将会走向融合。”沈晓龙说,协作机器人本质上依旧是工业机器人,并不是某种全新的产品,仅仅是侧重面不同。传统的工业机器人更注重精度和速度,而协作机器人则注重人机安全共存和简便的操作性。
  
  “除此之外,未来协作机器人还会注重智能化,随着AI和计算机水平的提升,工业机器人还将朝着拟人化的方向发展,”沈晓龙说。

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